船舶壓載水和脫硫改裝三維激光掃描儀船舶改裝中的實例

 

一、船舶改裝行業采用三維激光掃描測繪的必要性

 

1. 由于制作詳細圖紙的傳統方法需要進行人工測量并復制實際現場布局，安裝新系統需要的所有改造工作均須參照這些手工制作的圖紙進行，這就需要對船舶進行大量的現場測量，測量過程中難以全面掌握，經常需要多次登船，難度大，而船舶艙內空間有限，船舶既有的管道系統和機械系統非常復雜。

    在一艘正常運作的船舶中安裝一套全新的大型系統需要耗費大量的時間和精力并耗費相當長的設計時間。此外，人工測量方法的弊端還在于圖紙上任何一點細微錯誤，在新系統安裝過程中都可能導致較大規模的設計缺陷。傳統的單點式的測量設備難以滿足現場的測量要求，也無法獲取到船體的三維模型。

2. 三維激光掃描技術又稱“實景復制技術”，它是采用非接觸式高速激光掃描測量的方法，以陣列式點云的形式獲取復雜物體表面的三維空間數據的革命性數據獲取技術。根據所采集的高精度三維點云數據，能夠精確的進行量測、逆向建模、結構提取、二次設計等多方面應用。它具有非接觸、掃描速度快、實時性強、精度高、主動性強、全數字特征等特點。

3. 法如三維激光掃描儀在國外，尤其是歐美和日韓等國家，在船舶改裝過程中很早就被重視并得到廣泛應用，國內壓載水生產廠家也在近幾年先后使用了法如三維激光掃描儀廣泛應用于船舶壓載水和脫硫塔改裝。

4. 應用三維激光掃描儀進行現場數據采集，可以極大的提高壓載水和脫硫塔改裝的效率，極大的避免安裝過程中出現的各種碰撞問題。法如做為全球體積最小，重量最輕的三維激光掃描儀，保證了在船艙內部有限空間內性能的發揮，同時也能減輕作業人員的工作強度。因采用了法如三維掃描采集現場數據，可提前在三維環境中進行模擬安裝，有效避免現場安裝問題，減少了安裝現場的臨時變更和調整，可實現一次性成功安裝。

二、三維激光掃描儀在船舶改裝過程中的應用流程 

1、對整個掃描區域進行踏勘，根據掃描局域的大概結構，尺寸，位置分布，規劃好掃描的站點，掃描站點的布設需要考慮后期點云數據拼接的便捷性和拼接精度的可靠性。

2、現場三維掃描測量，工程師負責操作三維掃描儀，根據第一階段規劃的站點， 逐站掃描。掃描過程中，可根據掃描結構的反射率，光線強弱的差異，適當的調節掃描參數，以控制點云的噪音水平，并保證獲取的船體點云數據精度的可靠性。

外業三維掃描

 

3、內業數據處理，掃描過程中不斷搬站，不同站點之間的數據需要進行坐標系的匹配，從而保證所有站點的坐標系統是在一個統一的坐標系統里面。這些所有的工作就是點云預處理的操作。點云預處理所使用的軟件是掃描儀標配的點云處理軟件，可方便快捷的將掃描數據進行拼接，并進行初步的去噪，冗余數據刪除等相關工作。最后得到的數據就是我們所關心區域的高精度三維點云數據。

三維點云數據拼接  

生成三維可量測實景

 

三維立體實景彩色點云數據

 4、根據掃描點云逆向建模或直接在支持點云的設計軟件中進行三維設計

完成三維模型的逆向之后，根據客戶的需求，可將模型時局按照多種格式輸出，以滿足其他設計軟件的要求。

數據格式轉換輸出

 

 

5、將設計模型出圖進行加工生產。

6、進行設備現場安裝。